PL241524B1 - Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych - Google Patents
Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych Download PDFInfo
- Publication number
- PL241524B1 PL241524B1 PL408274A PL40827414A PL241524B1 PL 241524 B1 PL241524 B1 PL 241524B1 PL 408274 A PL408274 A PL 408274A PL 40827414 A PL40827414 A PL 40827414A PL 241524 B1 PL241524 B1 PL 241524B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mass
- cobalt
- amount
- nickel
- powder
- Prior art date
Links
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 20
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 17
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims abstract description 5
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 11
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Ujawniono gruboziarniste i supergruboziarniste węgliki spiekane wytworzone metodami metalurgii proszków z mieszanek proszkowych, gdzie jako składniki proszkowe stosuje się węglik wolframu, o średniej średnicy cząstek w zakresie 5 - 50 µm, w ilości 85 - 96% mas. oraz proszek niklu w ilości 2 - 9% mas., kobaltu w ilości 1 - 7% mas. i molibdenu w ilości 0,2 - 2% mas. lub niklu w ilości 4 - 14% mas. i molibdenu w ilości 0,2 - 2% mas., przy czym średnia średnica cząstek proszków metali wynosi poniżej 4 µm, a mieszanina proszków węglika wolframu z proszkami metali zawiera poniżej 0,02% mas. węglika chromu.
Description
PL 241 524 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są gruboziarniste i supergruboziarniste węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych, przeznaczone zwłaszcza do narzędzi górniczych do urabiania kopalin (np. węgla, minerałów) i skał, do narzędzi stosowanych w pracach poszukiwawczych gazu i ropy naftowej oraz do wyrównywania dróg itp. W narzędziach tych węglik spiekany stanowi element roboczy (tnący).
Obecnie znane gatunki węglików spiekanych używane są głównie do obróbki skrawaniem i plastycznej, rozdrabniania różnych materiałów oraz w górnictwie, hutnictwie i w pracach poszukiwawczych gazu i ropy naftowej. Zawierają one węglik wolframu, tytanu, tantalu, niobu oraz fazę wiążącą, którą najczęściej stanowią takie metale jak kobalt i nikiel.
W ww. zastosowaniach, poza obróbką skrawaniem, najczęściej stosuje się węgliki spiekane dwufazowe, w których fazą twardą jest węglik wolframu, a fazą wiążącą kobalt, sporadycznie nikiel.
Węgliki spiekane wytwarza się metodami metalurgii proszków, obejmującymi: mieszanie proszków, granulację, prasowanie oraz spiekanie i dogęszczanie izostatyczne na gorąco.
Proponowano wiele zmian wielkości ziaren fazy węglikowej oraz zróżnicowanie udziału fazy wiążącej w celu poprawy właściwości węglików spiekanych przeznaczonych do pracy w różnych warunkach.
Europejski patent nr 0288775 przedstawia narzędzie z węglikiem spiekanym o polepszonych właściwościach, wytworzonym z gruboziarnistego węglika wolframu i zawierającym 4,5%-12,5% masowych kobaltu, stanowiącego fazę wiążącą. Znane jest, że węgliki spiekane na bazie kobaltu ulegają pękaniu na skutek korozji naprężeniowej w środowisku kwaśnym (korozja naprężeniowa zachodzi głównie w roztworach stosunkowo mało agresywnych, głównie chlorków).
Inny opis europejskiego patentu nr 0871788 prezentuje narzędzie z węglikiem spiekanym wytworzonym z mieszaniny gruboziarnistego węglika wolframu o średniej średnicy cząstek 10-50 μm oraz proszku niklu o średniej średnicy cząstek poniżej 5 μm. Udział niklu w kompozycie wynosi od 3% do 12% masowych, a pozostałość stanowi węglik wolframu.
Obydwa opisy patentowe przedstawiają węgliki spiekane, które posiadają co najmniej jedną właściwość wpływającą na obniżenie trwałości narzędzi uzbrojonych w element roboczy, wykonany z tych węglików spiekanych (niska odporność na korozję w przypadku węglików spiekanych z kobaltową fazą wiążącą oraz bardzo niska twardość, gdy kompozyt zawiera nikiel zamiast kobaltu).
Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych, przeznaczone zwłaszcza do narzędzi górniczych, wytworzone metodami metalurgii proszków, obejmującymi mieszanie proszków węglika wolframu z proszkami metali w środowisku związku organicznego z dodatkiem środka poślizgowego, suszenie i granulację, prasowanie, spiekanie i dogęszczanie izostatyczne na gorąco, charakteryzują się tym, że zawierają następujące składniki proszkowe: węglik wolframu, o średniej średnicy cząstek w zakresie 5 μιτι-50 μm w ilości 85%-96% masowych, proszek niklu w ilości 6%-8,6% masowych, molibdenu w ilości 0,9%-1% masowych, mieszaninę proszków węglika wolframu z proszkami metali, która wynosi 0,005%-0,009% masowych węglika chromu, natomiast resztę stanowi kobalt.
Korzystnie węgliki spiekane według wynalazku mają średnią średnicę cząstek proszków niklu, kobaltu i molibdenu, użytych do ich wytworzenia poniżej 3 μm.
Wytworzone węgliki spiekane według wynalazku w przypadku, gdy zawierają nikiel w fazie wiążącej są znacznie bardziej odporne na korozję, zarówno w roztworach solanki zawierającej chlorki i siarczany, jak i w środowisku kwaśnym oraz charakteryzują się nie niższą twardością i wyższą odpornością na ścieranie, niż węgliki spiekane o identycznym udziale kobaltowej fazy wiążącej. Gdy kobalt stanowi główną część fazy wiążącej, węgliki spiekane posiadają wyższą twardość i/lub odporność na ścieranie niż węgliki spiekane o identycznym udziale jedynie kobaltu jako fazy wiążącej. Tym samym, węgliki spiekane według wynalazku cechują się lepszymi właściwościami, aniżeli węgliki spiekane zawierające jedynie kobaltową fazę wiążącą. Wynalazek rozciąga się na węglik spiekany wytworzony za pomocą opisanego wynalazku i jego zastosowanie jako elementu roboczego (tnącego) w narzędziach do urabiania kopalin, rozdrabniania różnych materiałów, do prac drogowych (do wyrównywania dróg) oraz w hutnictwie i w pracach poszukiwawczych gazu i ropy naftowej. Poprawa właściwości węglików spiekanych znajduje odbicie w zwiększonej trwałości narzędzi zbrojonych tymi węglikami.
Przykład 1
Gruboziarnisty węglik spiekany wytworzony metodami metalurgii proszków i mieszanki proszkowej zawierającej proszek gruboziarnistego węglika wolframu o średniej średnicy cząstek 6 μm w ilości 91% masowych, proszki niklu i molibdenu o średniej średnicy cząstek 3 μm, w ilościach odpowiednio
Claims (2)
1. Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych, przeznaczone zwłaszcza do narzędzi górniczych, wytworzone metodami metalurgii proszków, obejmującymi mieszanie proszków węglika wolframu z proszkami metali w środowisku związku organicznego z dodatkiem środka poślizgowego, suszenie i granulację, prasowanie, spiekanie i dogęszczanie izostatyczne na gorąco, znamienne tym, że zawierają następujące składniki proszkowe: węglik wolframu, o średniej średnicy cząstek w zakresie 5 pm-50 pm w ilości 85%-96% masowych, proszek niklu w ilości 6%-8,6% masowych, molibdenu w ilości 0,9%-1% masowych, mieszaninę proszków węglika wolframu z proszkami metali, która wynosi 0,005%-0,009% masowych węglika chromu, natomiast resztę stanowi kobalt.
2. Węgliki spiekane według zastrz. 1 znamienne tym, że średnia średnica cząstek proszków niklu, kobaltu i molibdenu, użytych do ich wytworzenia, wynosi poniżej 3 pm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL408274A PL241524B1 (pl) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL408274A PL241524B1 (pl) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL408274A1 PL408274A1 (pl) | 2015-11-23 |
| PL241524B1 true PL241524B1 (pl) | 2022-10-17 |
Family
ID=54543850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL408274A PL241524B1 (pl) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241524B1 (pl) |
-
2014
- 2014-05-21 PL PL408274A patent/PL241524B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL408274A1 (pl) | 2015-11-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Konyashin et al. | Wear-resistance and hardness: are they directly related for nanostructured hard materials? | |
| EP0871788B1 (en) | Cemented carbide | |
| Pittari III et al. | Sintering of tungsten carbide cermets with an iron-based ternary alloy binder: Processing and thermodynamic considerations | |
| RU2018126662A (ru) | Композиционные материалы с металлической матрицей и способы их получения | |
| TW201536451A (zh) | 基於碳化鉬之燒結噴霧粉末 | |
| RU2559116C2 (ru) | Цементированный карбид | |
| KR102027858B1 (ko) | 초경 합금 펀치 | |
| GB2543115A (en) | Sintered polycrystalline body | |
| WO2010147718A3 (en) | Erosion resistant subterranean drill bits having infiltrated metal matrix bodies | |
| Nahak et al. | Discussion on wear phenomenain cemented carbide | |
| Sun et al. | Influence of B4C coating on graphitization for diamond/WC-Fe-Ni composite | |
| SE518731C2 (sv) | Sätt att tillverka en titanbaserad karbonitridlegering med kontrollerbar slitstyrka och seghet | |
| Ratov et al. | Application of plasticizers octadecane to pentatriacontane and ethylene glycol in the manufacture of metaloceramic alloys | |
| PL241524B1 (pl) | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych | |
| KR102109227B1 (ko) | 저 바인더의 내마모성 경질 금속 | |
| Sten et al. | Functional-gradient WC-TiC cemented carbides with alternative binders (Ni and Fe) | |
| Panov et al. | Analytical review of materials science characteristics of hard alloys and their field of application | |
| PL245665B1 (pl) | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych | |
| Gupta et al. | Impression creep behaviour of in-situ Al3Ti reinforced Al alloy composite fabricated by salt-melt reaction technique | |
| Luno-Bilbao et al. | New strategies based on liquid phase sintering for manufacturing of diamond impregnated bits | |
| JP2022513902A (ja) | 要求の厳しい用途のための超硬合金 | |
| GB2550779A (en) | Alternative materials for mandrel in infiltrated metal-matrix composite drill bits | |
| Zhai et al. | Effect of temperature on the friction and wear behaviors of Cr3C2–20 wt% Ni cermets | |
| Richter et al. | Stereological and statistical evaluation of grain size in experimental Ni-based and conventional supercoarse sintered carbides | |
| Olubambi et al. | Mechanical and tribological characteristics of tungsten cermet composites sintered with Co-based and zirconia mixed binders |